Arvame, et ruum on tühi, kuid tegelikult on see materjaliga täidetud. Mis seal on? Astronoomid tuvastavad regulaarselt tähtede vahel hõljuvaid gaase ja tolmu ning neid on kosmilised kiired allikatest teel olles tõmblukk (sageli supernoova plahvatustes). Tähtede lähedal mõjutavad tähtedevahelist keskkonda magnetväli ja tähetuuled ning muidugi tähtede surm.
Tähtedevahelise keskme (või ISM) tühjad osad on jahedad ja õhukesed. Mõnes piirkonnas eksisteerivad elemendid ainult molekulaarsel kujul ja mitte nii palju molekule ruutsentimeetri kohta, kui võiksite leida paksemates piirkondades. Õhus, mida hingate, on selles rohkem molekule kui nendes piirkondades.
ISM-i kõige rikkalikumad elemendid on vesinik ja heelium. Need moodustavad umbes 98 protsenti ISM-i massist; ülejäänud seal leiduv "kraam" koosneb vesinikust ja heeliumist raskematest elementidest. See hõlmab kõiki materjale nagu kaltsium, hapnik, lämmastik, süsinik ja muud "metallid" (mida astronoomid nimetavad elementideks vesiniku ja heeliumi taga).
Vesinik ja heelium ning mõned väikesed kogused liitiumi tekkisid Suur pauk, universumi kujundav sündmus ja tähtede värk (alustades esimestest). Ülejäänud elemendid olid tähtede sees küpsetatud või loodud supernoova plahvatused. Kogu see materjal levib kosmosesse, moodustades gaasi- ja tolmupilved, mida nimetatakse ududeks. Neid pilvi soojendavad mitmesugused läheduses olevad tähed, nad löövad lööklainetes lähedalasuvate tähtede plahvatuste tagajärjel ja rebivad või hävitavad vastsündinud tähed. Need on keermestatud nõrkade magnetväljadega ja teatud kohtades võib ISM olla üsna turbulentne.
Tähed sünnivad gaasi- ja tolmupilvedes ning nad "söövad" ära nende tähtkuju pesade materjali. Seejärel elavad nad oma elu välja ja surma korral saadavad nad "keedetud" materjalid kosmosesse, et ISMi veelgi rikastada. Nii on staarid ISM-i "asjade" suur panustajad.
Meie enda päikesesüsteemis tiirlevad planeedid nn planeedidevahelises keskkonnas, mida ise määratleb päikesetuul (Päikesest voolav energeetiliste ja magnetiseeritud osakeste voog).
"Äärmist", kust päikesetuul välja paistab, nimetatakse "heliopausiks" ja pärast seda algab ISM. Mõelge meie Päikesele ja planeetidele, kes elavad tähtede vahel kaitstud ruumi "mullis".
Astronoomid kahtlustasid, et ISM eksisteeris juba ammu enne seda, kui nad seda tegelikult moodsate instrumentidega õppima said. ISM-i tõsine uurimine algas 1900-ndate aastate alguses ja kuna astronoomid täiustasid oma teleskoope ja instrumente, said nad seal olevate elementide kohta rohkem teada. Kaasaegsed uuringud võimaldavad neil kasutada ISM-i proovimiseks kaugeid tähti, uurides tähevalgust, kuna see läbib tähtedevahelisi gaasi- ja tolmupilvi. See ei erine liiga palju kasutades kaugetest kvaasaritest valgust teiste galaktikate struktuuri uurimiseks. Sel moel on nad mõelnud, et meie päikesesüsteem reisib läbi kosmosepiirkonna, mida nimetatakse "Kohalikuks tähtedevaheliseks pilveks" ja mis ulatub umbes 30 valgusaasta ruumi. Uurides seda pilve, kasutades pilveväliste tähtede valgust, õpivad astronoomid lähemalt ISM-i struktuuridest nii meie naabruses kui ka väljaspool.